JP6565275B2 - Actuator control device - Google Patents
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Description
本発明は、移動式クレーンに搭載されるアクチュエータの制御装置に関するものである。 The present invention relates to an actuator control device mounted on a mobile crane.
従来から、クレーンは、旋回・起伏・伸縮自在に取付けられたブームを備えている。ブームが伸長されて長くなると、旋回・起伏・伸縮の各動作によるブーム先端の移動速度が速くなるため、旋回・起伏・伸縮の各動作の速度を規制する技術が開発されている。 Conventionally, cranes have been provided with booms that are pivoted, undulated and telescopically mounted. When the boom is extended and lengthened, the movement speed of the boom tip is increased by the swing, undulation, and expansion / contraction operations. Therefore, a technology for regulating the speeds of the swing, undulation and expansion / contraction operations has been developed.
例えば、特許文献１には、作業状態検出手段によって検出された作業状態に応じて操作レバーの操作量に応じた圧油量を変更する流量変更手段を備えた旋回制御装置が開示されている。この旋回制御装置によれば、ブーム長さ等の作業機の作業状態の影響を感じやすくできる。この他にも、ブーム長さ、起伏角度検出器などの姿勢検出器によってクレーンの姿勢を検出し、検出された姿勢に応じて作業機を減速する減速制御装置が開発されている。 For example, Patent Literature 1 discloses a turning control device including a flow rate changing unit that changes a pressure oil amount corresponding to an operation amount of an operation lever according to a work state detected by a work state detection unit. According to this turning control device, it is possible to easily feel the influence of the working state of the work machine such as the boom length. In addition, a deceleration control device has been developed that detects the posture of the crane by a posture detector such as a boom length and a undulation angle detector, and decelerates the work implement according to the detected posture.
しかしながら、姿勢検出器を用いる方法は、姿勢検出器の他に、信号伝達のための多極スイベルやトランスミッタが必要であり、構成する部品点数が多く高価であった。そのため、安全装置の搭載義務がない積載型トラッククレーンにおいては、姿勢検出器を装備していない場合がある。この場合、ブームが最大長さとなった状態での操作性に基づいて、制御弁の開口特性や制御量を決定している。そうすると、ブームが最大長さになっていない状態では、必要以上の速度低下と動力損失が生じることになる。 However, the method using the attitude detector requires a multi-pole swivel and a transmitter for signal transmission in addition to the attitude detector, and has a large number of components and is expensive. For this reason, load-type truck cranes that are not obligated to mount safety devices may not be equipped with a posture detector. In this case, the opening characteristic and the control amount of the control valve are determined based on the operability with the boom at the maximum length. If it does so, in the state where the boom is not at the maximum length, a speed reduction and power loss more than necessary occur.
そこで、本発明は、簡易な手法によって姿勢を推定し、推定された姿勢に基づいて油圧アクチュエータを制御するアクチュエータの制御装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an actuator control apparatus that estimates a posture by a simple method and controls a hydraulic actuator based on the estimated posture.
前記目的を達成するために、本発明のアクチュエータの制御装置は、移動式クレーンに搭載されるアクチュエータの制御装置であって、エンジンから取り出した動力によって回転される油圧ポンプと、前記油圧ポンプから送られる作動油によって駆動される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの動作を制御する複数の制御弁と、前記エンジンの動力を調整する動力調整手段と、前記作動油を貯める作動油タンクと、前記作動油タンク内の油量を検出する油量検出器と、前記動力調整手段及び前記制御弁を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記油量検出器によって検出された前記油量に基づいて前記動力調整手段及び／又は前記制御弁を制御するようにされている。 In order to achieve the above object, an actuator control apparatus according to the present invention is an actuator control apparatus mounted on a mobile crane, which is a hydraulic pump rotated by power taken out from an engine, and a pump supplied from the hydraulic pump. A plurality of hydraulic actuators driven by the hydraulic oil, a plurality of control valves for controlling the operation of the hydraulic actuator, a power adjusting means for adjusting the power of the engine, a hydraulic oil tank for storing the hydraulic oil, An oil amount detector for detecting the amount of oil in the hydraulic oil tank, and a controller for controlling the power adjustment means and the control valve, wherein the controller detects the oil amount detected by the oil amount detector. Based on this, the power adjusting means and / or the control valve are controlled.
このように、本発明のアクチュエータの制御装置は、油圧ポンプと、複数の油圧アクチュエータと、複数の制御弁と、動力調整手段と、作動油タンクと、油量検出器と、コントローラと、を備えており、コントローラは、油量検出器によって検出された油量に基づいて動力調整手段及び／又は制御弁を制御するようにされている。このような構成であるから、簡易な手法によって姿勢を推定し、推定された姿勢に基づいて油圧アクチュエータを制御することができる。 As described above, the actuator control device of the present invention includes a hydraulic pump, a plurality of hydraulic actuators, a plurality of control valves, a power adjusting means, a hydraulic oil tank, an oil amount detector, and a controller. The controller controls the power adjusting means and / or the control valve based on the oil amount detected by the oil amount detector. With such a configuration, the posture can be estimated by a simple method, and the hydraulic actuator can be controlled based on the estimated posture.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下では、本発明のアクチュエータの制御装置Ｓを備えるクレーンとしての積載型トラッククレーン１の全体構成を説明する。なお、本発明のクレーンは、積載型トラッククレーン１に限定されるものではなく、トラッククレーン、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーンなどの伸縮・起伏できるブームとウインチを備えるクレーンであれば適用可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Below, the whole structure of the loading-type truck crane 1 as a crane provided with the control apparatus S of the actuator of this invention is demonstrated. The crane of the present invention is not limited to the loadable truck crane 1, but can be applied to any crane having a boom and winch that can be expanded and contracted, such as a truck crane, a rough terrain crane, and an all terrain crane.
（機械系の構成）
本実施例の積載型トラッククレーン１は、図１に示すように、走行機能を有する車両の本体部分となる車体１０と、車体１０の前側左右に設けられたアウトリガ１１、１１と、車体１０に水平旋回可能に取り付けられた旋回台１２と、旋回台１２に立設されたコラム１３と、コラム１３に起伏自在に取り付けられた作業機としてのブーム１４と、を備えている。
(Mechanical structure)
As shown in FIG. 1, the loadable truck crane 1 of the present embodiment includes a vehicle body 10 that is a main body portion of a vehicle having a traveling function, outriggers 11 and 11 provided on the front left and right sides of the vehicle body 10, A swivel base 12 that is mounted so as to be horizontally swivelable, a column 13 that is erected on the swivel base 12, and a boom 14 that is mounted on the column 13 so as to be freely raised and lowered are provided.
アウトリガ１１は、積載型トラッククレーン１の転倒を防止するものであり、車体１０のフロント側の左右に設けられ、油圧アクチュエータとしてのジャッキ３５を張出すことで接地する。そして、後述するように、ジャッキ３５には、ジャッキ３５が接地されたことを検出する接地検出器４８が取り付けられている。 The outriggers 11 prevent the load-type truck crane 1 from overturning, are provided on the left and right sides of the front side of the vehicle body 10, and are grounded by extending jacks 35 as hydraulic actuators. As will be described later, the jack 35 is provided with a ground detector 48 that detects that the jack 35 is grounded.
旋回台１２は、油圧アクチュエータとしての旋回モータ３４の動力を伝達されるピニオンギヤを有しており、このピニオンギヤが車体１０に設けた円形状のギヤに噛み合うことで旋回軸を中心に回動（旋回）する。 The swivel base 12 has a pinion gear to which the power of the swivel motor 34 as a hydraulic actuator is transmitted, and the pinion gear meshes with a circular gear provided in the vehicle body 10 so that the swivel 12 rotates around the swivel axis (swivel). )
ブーム１４は、基端ブーム１４１と、複数の中間ブーム１４２〜１４５と、先端ブーム１４６とによって入れ子式に構成されており、油圧アクチュエータとしての伸縮シリンダ３３によって伸縮できるようになっている。そして、本実施例のブーム１４では、４段目１４４、５段目１４５、及び、先端ブーム１４６が、同時に伸縮する同時伸縮機構を備えている。ブーム１４の同時伸縮機構については公知であるから説明は省略する。 The boom 14 is configured to be nested by a base end boom 141, a plurality of intermediate booms 142 to 145, and a front end boom 146, and can be expanded and contracted by a telescopic cylinder 33 as a hydraulic actuator. And in the boom 14 of a present Example, the 4th stage 144, the 5th stage 145, and the front-end | tip boom 146 are provided with the simultaneous expansion-contraction mechanism which expands-contracts simultaneously. Since the simultaneous expansion and contraction mechanism of the boom 14 is known, the description thereof is omitted.
基端ブーム１４１は、基端部がコラム１３に水平に設置された支持軸に回動自在に取り付けられており、上下に起伏できるようになっている。すなわち、コラム１３と基端ブーム１４１の先端近傍との間には、油圧アクチュエータとしての起伏シリンダ３２が架け渡されており、この起伏シリンダ３２を伸縮することでブーム１４全体を起伏することができる。 The proximal end boom 141 is pivotally attached to a support shaft that is horizontally installed on the column 13 so that the proximal end boom 141 can be raised and lowered. That is, a hoisting cylinder 32 as a hydraulic actuator is stretched between the column 13 and the vicinity of the distal end of the base end boom 141, and the entire boom 14 can be hoisted by extending and retracting the hoisting cylinder 32. .
さらに、先端ブーム１４６の先端には回転自在のシーブ（不図示）が取付けられており、このシーブには先端にフック１７が取付けられたワイヤ１６が掛けられている。一方、ワイヤ１６の末端はウインチ３１に巻き回されており、ウインチ３１を回転させることでワイヤ１６及びフック１７を巻上げ又は巻下げることができる。 Further, a rotatable sheave (not shown) is attached to the tip of the tip boom 146, and a wire 16 having a hook 17 attached to the tip is hung on the sheave. On the other hand, the end of the wire 16 is wound around the winch 31, and the wire 16 and the hook 17 can be wound or unwound by rotating the winch 31.
このように、積載型トラッククレーン１は、ウインチ３１、起伏シリンダ３２、伸縮シリンダ３３、旋回モータ３４を備えている。これらは車体１０に配置されたウインチ操作レバー、起伏操作レバー、伸縮操作レバー、旋回レバーを操作することで操作レバーの操作量（ストローク）に応じた速度で動作する。 As described above, the load-type truck crane 1 includes the winch 31, the hoisting cylinder 32, the telescopic cylinder 33, and the turning motor 34. These operate at a speed corresponding to the operation amount (stroke) of the operation lever by operating the winch operation lever, the hoisting operation lever, the telescopic operation lever, and the turning lever disposed on the vehicle body 10.
（油圧駆動系・制御系の構成）
次に、図２のブロック図を用いて、本実施例のアクチュエータの制御装置Ｓの油圧系・制御系の構成について説明する。アクチュエータの制御装置Ｓは、油圧駆動系の構成として、走行用のエンジン４１と、トランスミッション４２と、トランスミッション４２を介してエンジン４１の動力を取り出すためのＰＴＯ４３と、ＰＴＯ４３によって回転される油圧ポンプ４４と、作動油を貯める作動油タンク４５と、作動油（圧油）によって駆動される油圧アクチュエータとしてウインチ３１と、起伏シリンダ３２と、伸縮シリンダ３３と、旋回モータ３４と、ジャッキ３５と、を備えている。
(Configuration of hydraulic drive system and control system)
Next, the configuration of the hydraulic system / control system of the actuator control device S of this embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. The actuator control device S includes a traveling engine 41, a transmission 42, a PTO 43 for taking out the power of the engine 41 via the transmission 42, and a hydraulic pump 44 rotated by the PTO 43. , A hydraulic oil tank 45 for storing hydraulic oil, a winch 31 as a hydraulic actuator driven by the hydraulic oil (pressure oil), an undulating cylinder 32, a telescopic cylinder 33, a turning motor 34, and a jack 35. Yes.
そして、アクチュエータの制御装置Ｓは、制御系の構成として、ウインチ３１を制御するウインチ制御弁５１と、起伏シリンダ３２を制御する起伏シリンダ制御弁５２と、伸縮シリンダ３３を制御する伸縮シリンダ制御弁５３と、旋回モータ３４を制御する旋回モータ制御弁５４と、ジャッキ３５を制御するジャッキ制御弁５５と、エンジン４１のスロットルバルブ開度を変更することで動力を調整する動力調整手段４７と、ジャッキ３５の接地を検出する接地検出器４８と、動力調整手段４７及び制御弁５１〜５５を制御するコントローラ５０と、ジャッキ３５が接地されていない状態で油圧アクチュエータ３２〜３４の作動を規制する規制装置６０と、を備えている。 The actuator control device S includes a winch control valve 51 that controls the winch 31, a hoisting cylinder control valve 52 that controls the hoisting cylinder 32, and a telescopic cylinder control valve 53 that controls the telescopic cylinder 33. A swing motor control valve 54 for controlling the swing motor 34, a jack control valve 55 for controlling the jack 35, a power adjusting means 47 for adjusting power by changing the throttle valve opening of the engine 41, and the jack 35. A grounding detector 48 for detecting the grounding of the motor, a controller 50 for controlling the power adjusting means 47 and the control valves 51 to 55, and a regulating device 60 for regulating the operation of the hydraulic actuators 32 to 34 when the jack 35 is not grounded. And.
作動油タンク４５は、作動油を貯めておくと同時に、油圧回路を循環して戻ってきた作動油を受け取るための寸胴容器である。作動油タンク４５の頂面には、外気を取り込むためのエアブリーザが取り付けられている。また、図示しないが、戻り管にはリターンフィルタが配置される他、タンク内には油温計も配置される。作動油タンク４５は、必ずしも寸胴容器でなくてもよい。 The hydraulic oil tank 45 is a cylindrical container for storing the hydraulic oil and simultaneously receiving the hydraulic oil that circulates and returns through the hydraulic circuit. An air breather for taking outside air is attached to the top surface of the hydraulic oil tank 45. Although not shown, a return filter is disposed in the return pipe, and an oil thermometer is also disposed in the tank. The hydraulic oil tank 45 is not necessarily a cylinder.
油量検出器４６は、作動油タンク４５内の油量を検出するためにタンク内に配置される検出器である。油量検出器４６としては、フロートを用いて油面の高さを直接に計測するフロート型検出器や、圧力ヘッドを用いて圧力を検出することで油量を間接的に計測する圧力検出器などを用いることができる。 The oil amount detector 46 is a detector disposed in the tank in order to detect the oil amount in the hydraulic oil tank 45. As the oil amount detector 46, a float type detector that directly measures the oil level height using a float, or a pressure detector that indirectly measures the oil amount by detecting pressure using a pressure head. Etc. can be used.
動力調整手段４７は、コントローラ５０から操作信号を受けて、エンジン４１のスロットルバルブ開度を変更する。後述するように、油量が閾値油量以下となった場合には、コントローラ５０からの指令を受けて、動力調整手段４７がエンジン４１のアクセル開度を減少させる。 The power adjustment means 47 receives the operation signal from the controller 50 and changes the throttle valve opening of the engine 41. As will be described later, when the oil amount becomes equal to or less than the threshold oil amount, the power adjusting means 47 reduces the accelerator opening of the engine 41 in response to a command from the controller 50.
コントローラ５０は、入力ポート、出力ポート、演算装置などを有する汎用のマイクロコンピュータであり、制御弁５１〜５５と、動力調整手段４７と、を制御する。後述するように、コントローラ５０は油量検出器４６によって検出された油量が閾値油量以下となった場合には、動力調整手段４７を制御してアクセル開度を減少させ、かつ／又は、制御弁としての起伏シリンダ制御弁５２、伸縮シリンダ制御弁５３、及び／又は、旋回モータ制御弁５４を制御して油圧アクチュエータとしての起伏シリンダ３２、伸縮シリンダ３３、及び／又は、旋回モータ３４の動作速度を減速する。一方で、コントローラ５０は油量が閾値油量以下となった場合でも、ウインチ制御弁５１については動作速度を減速しない。 The controller 50 is a general-purpose microcomputer having an input port, an output port, an arithmetic device, and the like, and controls the control valves 51 to 55 and the power adjustment means 47. As will be described later, when the oil amount detected by the oil amount detector 46 is equal to or less than the threshold oil amount, the controller 50 controls the power adjusting means 47 to reduce the accelerator opening, and / or The operation of the hoisting cylinder 32, the telescopic cylinder 33, and / or the swing motor 34 as a hydraulic actuator by controlling the hoisting cylinder control valve 52, the telescopic cylinder control valve 53, and / or the swing motor control valve 54 as a control valve. Decrease speed. On the other hand, the controller 50 does not decelerate the operation speed of the winch control valve 51 even when the oil amount becomes equal to or less than the threshold oil amount.
コントローラ５０には、アクセル開度を減少させたり、油圧アクチュエータ５２〜５４の動作速度を遅くさせたりする際の油量の閾値として、あらかじめ閾値油量が設定される。閾値油量は、ブーム１４が同時伸縮する段数に相当する長さとなった時点、かつ、起伏角度が所定角度（例えば、使用頻度の高い角度）となった状態で、想定される油量として設定することができる。例えば、図５に示す場合では、起伏角度が４０（度）で、ブーム長さが４段目に相当する１０．２（ｍ）のときの油量２１．６（リットル）を閾値油量として設定することができる。 In the controller 50, a threshold oil amount is set in advance as a threshold value for the oil amount when the accelerator opening is decreased or the operating speed of the hydraulic actuators 52 to 54 is decreased. The threshold oil amount is set as an assumed oil amount when the boom 14 reaches a length corresponding to the number of steps that are simultaneously expanded and contracted and the undulation angle is a predetermined angle (for example, an frequently used angle). can do. For example, in the case shown in FIG. 5, the oil amount 21.6 (liter) when the undulation angle is 40 (degrees) and the boom length is 10.2 (m) corresponding to the fourth stage is set as the threshold oil amount. Can be set.
ここにおいて、閾値油量としては、図５に示す「油量（単位：リットル）」の他にも、さまざまな設定量が考えられる。例えば、図４に示すように、「変化油量（単位：リットル）」（すなわち、初期値からの減少量）として設定することができるし、図６に示すように、「油面変化（単位：ｃｍ）」（すなわち、初期値からの減少高さ）として設定することもできる。これらは、同一の対象を異なる側面から捉えたものであり、相互に変換可能である。したがって、本明細書においては、これらを総称して「油量」及び「閾値油量」と記載する。 Here, as the threshold oil amount, various set amounts can be considered in addition to the “oil amount (unit: liter)” shown in FIG. For example, as shown in FIG. 4, it can be set as “change oil amount (unit: liter)” (that is, a decrease amount from the initial value), and as shown in FIG. : Cm) "(that is, the reduced height from the initial value). These capture the same object from different aspects and can be converted to each other. Therefore, in this specification, these are collectively referred to as “oil amount” and “threshold oil amount”.
減速された結果となる動作速度は、コントローラ５０にあらかじめ記憶されたテーブルに基づいて設定することもできるし、検出された油量に基づいて演算することもできる。そして、コントローラ５０は、テーブルに基づいて、又は、演算された速度に基づいて、制御弁５２〜５４のスプール移動量、及び／又は、動力調整手段４７によるアクセル開度を制御する。なお、制御弁５２〜５４は、それぞれ別の動作を制御するものであるから、スプール移動量についても制御弁５２〜５４ごとに個別に設定される。動作速度は、油量に応じて、２段階に減速することもできる。 The operation speed resulting from the deceleration can be set based on a table stored in advance in the controller 50, or can be calculated based on the detected oil amount. Then, the controller 50 controls the amount of spool movement of the control valves 52 to 54 and / or the accelerator opening degree by the power adjusting means 47 based on the table or based on the calculated speed. Since the control valves 52 to 54 control different operations, the spool movement amount is individually set for each of the control valves 52 to 54. The operating speed can be reduced in two stages according to the amount of oil.
規制装置６０は、入力ポート、出力ポート、演算装置などを有する汎用のマイクロコンピュータを含み、接地検出器４８からの信号に基づいて、ジャッキ３５が接地されていない場合に油圧アクチュエータ３２〜３４の作動を規制する。そして、規制装置６０は、ジャッキ３５が接地されている状態になると、コントローラ５０に規制解除を知らせる信号を発する。なお、規制装置６０は、コントローラ５０の一部として構成することもでき、その場合には、コントローラ５０は接地検出器４８からの信号に基づいて規制解除を検出する。 The regulating device 60 includes a general-purpose microcomputer having an input port, an output port, a computing device, and the like. Based on a signal from the ground detector 48, the operation of the hydraulic actuators 32 to 34 when the jack 35 is not grounded. To regulate. Then, when the jack 35 is grounded, the regulating device 60 issues a signal notifying the controller 50 of the release of the regulation. The restriction device 60 can also be configured as a part of the controller 50, and in that case, the controller 50 detects the restriction release based on a signal from the ground detector 48.
（作用）
次に、図３のフローチャートを用いて、本実施例のアクチュエータの制御装置Ｓのコントローラ５０における制御の流れについて説明する。以下の制御の流れの説明では、閾値油量が変化量として−９（リットル）に設定されていると仮定する。
(Function)
Next, the flow of control in the controller 50 of the actuator control device S of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the following description of the control flow, it is assumed that the threshold oil amount is set to −9 (liter) as the change amount.
（ステップＳ１）
まず、コントローラ５０は、規制装置６０としてのブーム・インターロックから、接地検出器４８による接地が検出され規制が解除されたか否かを判断する。規制が解除されていなければ、判断を繰り返す。規制が解除されていれば、クレーン作業が開始されたとみなして、作動油タンク４５内の油量を較正（すなわちゼロセット）したうえで、ステップＳ２へすすむ。
(Step S1)
First, the controller 50 determines from the boom interlock as the regulating device 60 whether the grounding detection by the grounding detector 48 is detected and the regulation is released. If the restriction has not been lifted, repeat the judgment. If the restriction is released, it is considered that the crane work has been started, the oil amount in the hydraulic oil tank 45 is calibrated (that is, zero set), and the process proceeds to step S2.
（ステップＳ２）
次に、油量検出器４６によって作動油タンク４５内の油量を検出（計測）する。ステップＳ３へすすむ。
(Step S2)
Next, the oil amount in the hydraulic oil tank 45 is detected (measured) by the oil amount detector 46. Proceed to step S3.
（ステップＳ３）
次に、検出された油量を較正された油量からの変化量に変換したうえで、変化量が閾値油量である−９（リットル）以上となるか否かを判断する。変化量が−９（リットル）未満であれば、判断を繰り返す。変化量が−９（リットル）以上であれば、動作速度を減速するためにステップＳ４へすすむ。
(Step S3)
Next, after converting the detected oil amount into a change amount from the calibrated oil amount, it is determined whether or not the change amount is equal to or more than −9 (liter) which is a threshold oil amount. If the amount of change is less than −9 (liter), the determination is repeated. If the change amount is −9 (liter) or more, the process proceeds to step S4 in order to reduce the operation speed.
（ステップＳ４）
最後に、コントローラ５０は、動力調整手段４７、並びに／又は、起伏シリンダ制御弁４２、伸縮シリンダ制御弁４３、及び／若しくは、旋回モータ制御弁４４を、あらかじめ設定されたテーブルに基づいて制御するか、演算された動作速度となるように制御する。すなわち、エンジン４１のアクセル開度を減少させたり、油圧アクチュエータ３２〜３４の速度を遅くしたりする。
(Step S4)
Finally, the controller 50 controls the power adjusting means 47 and / or the hoisting cylinder control valve 42, the telescopic cylinder control valve 43, and / or the swing motor control valve 44 based on a preset table. , Control to achieve the calculated operation speed. That is, the accelerator opening of the engine 41 is decreased, or the speed of the hydraulic actuators 32 to 34 is decreased.
次に、別の具体例をあてはめて説明する。まず、図５に示す油量（絶対油量）に基づいて制御する場合について説明する。あらかじめ、閾値油量を２０（リットル）に設定しているものとする。起伏角度を６０度に維持しつつブーム長さを５（ｍ）から１３（ｍ）に伸ばす場合について考える。そうすると、ブーム長さが５．８７（ｍ）で油量は２４．４（リットル）であり減速されないが、ブーム長さが１２（ｍ）程度で油量は２０（リットル）以下となるため、減速される。この場合、起伏・伸縮・旋回のすべてを減速してもよいが、伸縮シリンダ３３のみが駆動しているため、結果として伸縮のみが途中で減速されることとなる。 Next, another specific example will be applied and explained. First, the case where it controls based on the oil quantity (absolute oil quantity) shown in FIG. 5 is demonstrated. Assume that the threshold oil amount is set to 20 (liters) in advance. Consider a case where the boom length is increased from 5 (m) to 13 (m) while the undulation angle is maintained at 60 degrees. Then, although the boom length is 5.87 (m) and the oil amount is 24.4 (liters) and is not decelerated, the boom length is about 12 (m) and the oil amount is 20 (liters) or less. Decelerated. In this case, all of undulation, expansion / contraction, and turning may be decelerated, but only the expansion / contraction cylinder 33 is driven, and as a result, only expansion / contraction is decelerated halfway.
次に、図６に示す油面変化に基づいて制御する場合について説明する。あらかじめ、閾値油量を２１（ｃｍ）に設定しているものとする。ブーム長さを１２．４（ｍ）に維持しつつ起伏角度を１０度から７０度に起こす場合について考える。そうすると、起伏角度が１０度で油面は２２．４（ｃｍ）であり減速されないが、起伏角度が４０度程度を超えると油面は２１（ｃｍ）以下となるため、減速される。この場合、起伏・伸縮・旋回のすべてを減速してもよいが、起伏シリンダ３２のみが駆動しているため、結果として起伏のみが途中で減速されることとなる。 Next, the case of controlling based on the oil level change shown in FIG. 6 will be described. It is assumed that the threshold oil amount is set to 21 (cm) in advance. Consider the case where the undulation angle is raised from 10 degrees to 70 degrees while the boom length is maintained at 12.4 (m). Then, the undulation angle is 10 degrees and the oil level is 22.4 (cm) and is not decelerated. However, when the undulation angle exceeds about 40 degrees, the oil level is 21 (cm) or less, and therefore the speed is decelerated. In this case, all of the undulation, expansion and contraction, and turning may be decelerated. However, since only the undulation cylinder 32 is driven, only the undulation is decelerated halfway.
（効果）
次に、本実施例のアクチュエータの制御装置Ｓの奏する効果を列挙して説明する。
(effect)
Next, effects produced by the actuator control device S of this embodiment will be listed and described.
（１）上述してきたように、本実施例のアクチュエータの制御装置Ｓは、移動式クレーン１に搭載されるアクチュエータの制御装置Ｓである。エンジン４１から取り出した動力によって回転される油圧ポンプ４４と、油圧ポンプ４４から送られる作動油によって駆動される複数の油圧アクチュエータ３１〜３４と、油圧アクチュエータ３１〜３４の動作を制御する複数の制御弁５１〜５４と、エンジン４１の動力を調整する動力調整手段４７と、作動油を貯める作動油タンク４５と、作動油タンク４５内の油量を検出する油量検出器４６と、動力調整手段４７及び制御弁５１〜５４を制御するコントローラ５０と、を備えている。コントローラ５０は、油量検出器４６によって検出された油量に基づいて動力調整手段４７及び／又は制御弁５１〜５４を制御するようにされている。このため、簡易な手法によって姿勢を推定し、推定された姿勢に基づいて油圧アクチュエータを制御することができる。すなわち、従来のようにブーム長さ検出器や角度検出器などを必要とすることなく、油量に基づいて姿勢を推定することができる。本実施例のアクチュエータの制御装置Ｓでは、姿勢検出器が不要になることに加えて、作動油タンク４５は車体１０側（スイベルよりも下）に配置されるため、信号伝達のための多極スイベルやトランスミッタも不要となり、構成する部品点数を著しく減らすことができる。そして、このように減速制御を導入することで、常に絞った状態で作動させずに済むため、油温上昇を抑制できる。 (1) As described above, the actuator control device S of this embodiment is an actuator control device S mounted on the mobile crane 1. A hydraulic pump 44 rotated by the power extracted from the engine 41, a plurality of hydraulic actuators 31 to 34 driven by hydraulic oil sent from the hydraulic pump 44, and a plurality of control valves for controlling the operations of the hydraulic actuators 31 to 34 51-54, power adjustment means 47 for adjusting the power of the engine 41, hydraulic oil tank 45 for storing hydraulic oil, an oil amount detector 46 for detecting the amount of oil in the hydraulic oil tank 45, and power adjustment means 47 And a controller 50 for controlling the control valves 51 to 54. The controller 50 controls the power adjusting means 47 and / or the control valves 51 to 54 based on the oil amount detected by the oil amount detector 46. Therefore, the posture can be estimated by a simple method, and the hydraulic actuator can be controlled based on the estimated posture. That is, the posture can be estimated on the basis of the oil amount without requiring a boom length detector or an angle detector as in the prior art. In the actuator control device S of the present embodiment, in addition to the fact that the attitude detector is not required, the hydraulic oil tank 45 is disposed on the vehicle body 10 side (below the swivel), so that the multi-pole for signal transmission is provided. No swivel or transmitter is required, and the number of components can be significantly reduced. And by introducing the deceleration control in this way, it is not necessary to always operate in the throttled state, so that an increase in the oil temperature can be suppressed.
（２）また、油圧アクチュエータとして、旋回、起伏、及び、伸縮可能なブーム１４を含み、コントローラ５０は、検出された油量が所定の閾値油量以下になると、ブーム１４の旋回、起伏、及び／又は伸縮の動作速度を減速するように、動力調整手段４７及び／又は制御弁５２〜５４を制御するようにされている。このように、ウインチ３１は減速する必要がないため減速せずに、ブーム１４の動作速度のみを減速することで、安全かつ効率よく作業することができる。そして、減速制御を導入することで、常に絞った状態で作動させずに済むため、油温上昇を抑制できる。特に、ブーム１４が長い状態では、作動油タンク４５内の油量が少なく、油温上昇しやすいために効果が大きい。 (2) Further, the hydraulic actuator includes a boom 14 that can turn, undulate, and extend and retract. When the detected oil amount becomes a predetermined threshold oil amount or less, the controller 50 turns, undulates, and The power adjusting means 47 and / or the control valves 52 to 54 are controlled so as to reduce the operation speed of expansion / contraction. Thus, since the winch 31 does not need to be decelerated, it is possible to work safely and efficiently by decelerating only the operating speed of the boom 14 without decelerating. And by introducing the deceleration control, it is not necessary to always operate in the throttled state, so that an increase in the oil temperature can be suppressed. In particular, when the boom 14 is long, the amount of oil in the hydraulic oil tank 45 is small and the oil temperature is likely to rise, so the effect is great.
（３）さらに、ブーム１４は、４段目以降が同時伸縮するように構成され、コントローラ５０は、検出された油量が４段目以降に相当する閾値油量以下になると、ブーム１４の旋回、起伏、及び／又は伸縮の動作速度を減速するようにされている。すなわち、ブーム１４が同時伸縮する段以降では伸縮速度が約３倍速くなるため、旋回・起伏においても気をつかう長さとなるところ、同時伸縮する段以降に相当する閾値油量以下で減速すれば、急激な速度増加を抑制できる。 (3) Furthermore, the boom 14 is configured so that the fourth and subsequent stages are simultaneously expanded and contracted, and the controller 50 turns the boom 14 when the detected oil amount is equal to or less than a threshold oil amount corresponding to the fourth and subsequent stages. The operation speed of undulation, and / or expansion and contraction is reduced. That is, after the stage where the boom 14 expands and contracts at the same time, the expansion / contraction speed is about 3 times faster. A rapid increase in speed can be suppressed.
（４）また、油圧アクチュエータとして、旋回、起伏、及び、伸縮可能なブーム１４を含み、コントローラ５０は、ブーム１４の起伏角度が所定角度以上となる姿勢での油量に基づいて、所定の閾値油量を設定されている。このため、実際に吊荷を吊った状態に近い起伏角度範囲において、主としてブーム長さの影響に基づいて減速制御できる。例えば、起伏角度を６０度以上で検討すると、ブーム長さが１０．２ｍで減速しようとすると、起伏角度は７０度でも７８度でも変化油量は−１０（リットル）であるから、これを閾値油量として採用することができる。 (4) Further, the hydraulic actuator includes a boom 14 that can turn, undulate, and extend and retract, and the controller 50 determines a predetermined threshold based on the amount of oil in a posture in which the undulation angle of the boom 14 is equal to or greater than a predetermined angle. Oil amount is set. For this reason, deceleration control can be performed mainly based on the influence of the boom length in the undulation angle range close to the state where the suspended load is actually suspended. For example, if the undulation angle is examined at 60 degrees or more, if the boom length is 10.2 m and the speed is reduced, the amount of change oil is -10 (liter) regardless of whether the undulation angle is 70 degrees or 78 degrees. It can be adopted as the amount of oil.
（５）さらに、油圧アクチュエータとして、旋回、起伏、及び、伸縮可能なブーム１４と、移動式クレーン１の車体１０を支持する伸縮可能なジャッキ３５と、を含み、ジャッキ３５が接地されていない状態でブーム１４の作動を規制する、規制装置６０をさらに備え、コントローラ５０は、規制装置６０によるブーム１４の作動規制が解除されると、作動油タンク４５内の油量を較正するようにされている。このように構成することで、ジャッキ３５に要する分の油量を考慮できるため、より正確な制御が可能である。すなわち、ジャッキ３５は、ストロークによって要する油量がことなるところ、クレーン作業を開始する時点で油量をゼロセットすることで、作動油タンク４５内の油量を正確に計測できる。 (5) Further, the hydraulic actuator includes a boom 14 that can turn, undulate, and extend and a telescopic jack 35 that supports the vehicle body 10 of the mobile crane 1, and the jack 35 is not grounded. The controller 50 further includes a regulating device 60 that regulates the operation of the boom 14, and the controller 50 calibrates the amount of oil in the hydraulic oil tank 45 when the regulation of the boom 14 by the regulating device 60 is released. Yes. By configuring in this way, the amount of oil required for the jack 35 can be taken into account, so that more accurate control is possible. That is, the jack 35 can accurately measure the amount of oil in the hydraulic oil tank 45 by setting the amount of oil to zero when the crane operation is started, although the amount of oil required by the stroke varies.
（６）そして、本実施例の移動式クレーン１は、上述したいずれかのアクチュエータの制御装置Ｓを備えている。このため、簡易な手法によって姿勢を推定し、推定された姿勢に基づいて油圧アクチュエータを制御することができる。すなわち、従来のようにブーム長さ検出器や角度検出器などを必要とすることなく、油量に基づいて姿勢を推定することができる。すなわち、姿勢検出器が不要になるうえ、多極スイベルやトランスミッタも不要とる。そして、減速制御を導入することで、常に絞った状態で作動させずに済むため、油温上昇を抑制できる。 (6) The mobile crane 1 according to the present embodiment includes any one of the actuator control devices S described above. Therefore, the posture can be estimated by a simple method, and the hydraulic actuator can be controlled based on the estimated posture. That is, the posture can be estimated on the basis of the oil amount without requiring a boom length detector or an angle detector as in the prior art. That is, an attitude detector is not required, and a multi-pole swivel and transmitter are not required. And by introducing the deceleration control, it is not necessary to always operate in the throttled state, so that an increase in the oil temperature can be suppressed.
以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention are not limited to the present invention. included.
例えば、実施例では、アクセル開度及びスプール量の両方を制御する場合について説明したが、これに限定されるものではない。動力調整手段４７によってアクセル開度のみを減少させることもできる。さらに、制御弁５２〜５４のスプール量のみを操作して、油圧アクチュエータ３２〜３４への油量を制限することもできる。 For example, in the embodiment, the case where both the accelerator opening and the spool amount are controlled has been described. However, the present invention is not limited to this. Only the accelerator opening can be decreased by the power adjusting means 47. Furthermore, only the spool amount of the control valves 52 to 54 can be operated to limit the oil amount to the hydraulic actuators 32 to 34.
Ｓ アクチュエータの制御装置
１ 積載型トラッククレーン
１１ アウトリガ
１２ 旋回台
１４ ブーム
１４１ 基端ブーム
１４２〜１４５ 中間ブーム
１４６ 先端ブーム
３１ ウインチ
３２ 起伏シリンダ（油圧アクチュエータ）
３３ 伸縮シリンダ（油圧アクチュエータ）
３４ 旋回モータ（油圧アクチュエータ）
３５ ジャッキ
４１ エンジン
４２ トランスミッション
４３ ＰＴＯ
４４ 油圧ポンプ
４５ 作動油タンク
４６ 油量検出器
５０ コントローラ
５１ ウインチ制御弁
５２ 起伏シリンダ制御弁
５３ 伸縮シリンダ制御弁
５４ 旋回モータ制御弁
６０ 規制装置
S Actuator Control Device 1 Loading Truck Crane 11 Outrigger 12 Pivot 14 Boom 141 Base Boom 142-145 Intermediate Boom 146 End Boom 31 Winch 32 Hoisting Cylinder (Hydraulic Actuator)
33 Telescopic cylinder (hydraulic actuator)
34 Swing motor (hydraulic actuator)
35 Jack 41 Engine 42 Transmission 43 PTO
44 Hydraulic pump 45 Hydraulic oil tank 46 Oil quantity detector 50 Controller 51 Winch control valve 52 Hoisting cylinder control valve 53 Telescopic cylinder control valve 54 Swing motor control valve 60 Regulator
Claims (5)
エンジンから取り出した動力によって回転される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから送られる作動油によって駆動される複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータの動作を制御する複数の制御弁と、
前記エンジンの動力を調整する動力調整手段と、
前記作動油を貯める作動油タンクと、
前記作動油タンク内の油量を検出する油量検出器と、
前記動力調整手段及び前記制御弁を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記油量検出器によって検出された前記油量に基づいて前記動力調整手段及び／又は前記制御弁を制御するように構成されており、
前記油圧アクチュエータとして、旋回、起伏、及び、伸縮可能なブームを含み、
前記コントローラは、検出された前記油量が所定の閾値油量以下になると、前記ブームの旋回、起伏、及び／又は伸縮の動作速度を減速するように、前記動力調整手段及び／又は前記制御弁を制御するように構成されている、アクチュエータの制御装置。 A control device for an actuator mounted on a mobile crane,
A hydraulic pump that is rotated by the power removed from the engine;
A plurality of hydraulic actuators driven by hydraulic oil sent from the hydraulic pump;
A plurality of control valves for controlling the operation of the hydraulic actuator;
Power adjusting means for adjusting the power of the engine;
A hydraulic oil tank for storing the hydraulic oil;
An oil amount detector for detecting the amount of oil in the hydraulic oil tank;
A controller for controlling the power adjusting means and the control valve,
The controller is configured to control the power adjusting means and / or the control valve based on the oil amount detected by the oil amount detector ,
As the hydraulic actuator, including a swivel, undulation, and a telescopic boom,
The controller adjusts the power adjustment means and / or the control valve so as to decelerate the operation speed of turning, undulation, and / or expansion / contraction of the boom when the detected oil amount is equal to or less than a predetermined threshold oil amount. An actuator controller configured to control the actuator.
前記コントローラは、検出された前記油量が前記特定の段数以降に相当する閾値油量以下になると、前記ブームの旋回、起伏、及び／又は伸縮の動作速度を減速するように構成されている、請求項１に記載されたアクチュエータの制御装置。 The boom is configured to expand and contract simultaneously after a certain number of stages,
The controller is configured to decelerate the operation speed of turning, undulation, and / or expansion / contraction of the boom when the detected oil amount is equal to or less than a threshold oil amount corresponding to the specific number of stages and thereafter. The actuator control device according to claim 1 .
前記ジャッキが接地されていない状態で前記ブームの作動を規制する、規制装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記規制装置による前記ブームの作動規制が解除されると、前記作動油タンク内の油量を較正するように構成されている、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載されたアクチュエータの制御装置。 Examples hydraulic actuator includes a retractable jack key for supporting the vehicle body before Symbol mobile crane,
A regulation device for regulating the operation of the boom in a state where the jack is not grounded;
Wherein the controller, when operating regulations of the boom by the regulating device is released, the is configured to calibrate the amount of oil in the hydraulic oil tank, in any one of claims 1 to 3 The actuator controller described.
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